产品详细说明:
专业的刹车片配方设计研制中心
影响摩擦系数的主要因素
两个物体之间的摩擦力与其法向压力之比值为摩擦系数,有静摩擦系数和动摩擦系数之分。同一摩擦副在相同条件下,静摩擦系数大于动摩擦系数。
摩擦系数的大小取决于摩擦种类、材料种类、摩擦面的粗糙度等条件,不同种类的摩擦系数大致如下;
干摩擦系数为0.1—0.8,边界摩擦系数为0.05一0.1;液体摩擦系数为0.001一0.1;滚珠擦系数为0.001—0.03,滚柱摩擦系数为0.002一0.07
影响摩擦系数的主要因素有:
1:材料的性质
相同金属或互溶性加大的金属摩擦副容易发生粘着现象,使摩擦系数增大。不同金属由于互溶性差,不易发生粘着,摩擦系数一般比较低。
2:表面膜的存在
基建在空气中总有一层氧化膜,可以使摩擦系数降低。
3:速度和温度的影响
4:载荷的影响
对大多数物质来说,载荷的变化会直接影响到摩擦系数。
5:振动的影响
6:光洁度的影响
刹车片(汽车制动蹄块)材料配方类别
一、石棉配方(ASBESTOS FORMULA)
二、无石棉/有机配方(NON-ASBESTOS FORMULA=ASBESTOS FREEFORMULA=AF=ORGANIC FORMULA)
三、钢棉配方(STEEL FIBER FORMULA)
四、钢棉无石棉配方(STEEL FIBER,NON-ASBESTOS FORMULA)
五、复合纤维无石棉配方(COMPOSITION FIBER,ASBESTOS FREE)
六、无石棉非金属复合纤维配方(ASBESTOS FREE,COMPOSITION FIBER,NON-METAL FORMULA)
七、半金属配方(SM=SEMI-METALLIC)
八、陶瓷配方(CERAMIC FORMULA)
按材料的不同刹车片一般可分为石棉型、半金属型、NAO型(即无石棉有机物型)刹车片等三种。
随着现代科技的迅猛发展,像其它制动系统的部件一样,刹车片本身在近几年也在不断地发展和变化。
传统制造工艺中,在刹车片上使用的摩擦材料是由多种粘合剂或添加剂组成的混合物,并在其中添入纤维以提高其强度,起加固作用。刹车片生产厂家在关于使用材料的公布上特别是新配方上往往是守口如瓶的,当然,一些成分配料如:云母、硅石、橡胶碎片等是公开的。而刹车片制动的最终效果、抗磨损能力、抗温能力及其它性能将取决于不同成分间的相对比例。以下就简单谈一谈几种不同材质的刹车片。
石棉型刹车片
从最初开始石棉就已经被用作刹车片的加固材料,由于石棉纤维具有高强度和耐高温的特性,因此可以满足刹车片及离合器盘和衬垫的要求。这种纤维具有较强的抗张能力,甚至可以同高级钢材相匹配,并且可以承受316℃的高温。更重要的是石棉相对廉价,它是从闪石矿石中提炼出来的,而此种矿石在很多国家已被大量发现。
在石棉型刹车片的成分比例中,石棉占到40-60%,但是人们现在发现多数石棉具有潜在的危害,石棉已被医学界证实是致癌物质,其针状的纤维很容易进入肺部并停留,造成剌激,最终可导致肺癌的发生,但这种病症潜伏期可长达15-30年,所以人们往往认识不到由石棉引发的危害。
只要石棉纤维被摩擦材料自身固定后将不会对工作人员的健康造成危害,但是当石棉纤维伴随着制动摩擦形成制动尘埃而排放时,就可能成为一系列影响健康的根源。
根据美国职业安全与健康协会(OSHA)做出的测试,每进行一次常规性的摩擦试验,刹车片就会产生数百万之多的石棉纤维散发到空气中,而且这种纤维远远小于人的头发,是肉眼无法观察到的,所以一次呼吸可能吸人成千上万的石棉纤维而人们却毫无察觉。同样,如果用空气管将制动鼓或制动部件中的制动尘埃吹走,也可以将无数石棉纤维吹到空气中,而这些尘埃,不但会影响工作技师的健康,同样也会对任何在场的其他人员造成健康损害。甚至一些极其简单的操作如:用锤子敲击制动鼓使其宽松,让内部制动尘埃出来,也可以产生大量石棉纤维飘到空气中。更让人担心的是:一旦纤维漂浮在空气中将持续数小时,然后它们会粘在衣服上、桌面上、工具上等一切你能想到的物体表面上。任何时候一但遇到搅动(如打扫卫生、走动、使用气动工具时产生空气流),它们又都将重新漂浮到空气当中。通常情况下,一旦这种材料进入到工作环境,它将在那里停留数月甚至几年之久,对在那里工作的人员甚至是客户造成潜在的健康影响。
但是除了危害健康方面的因素外,石棉型刹车片还存在着另一个重要问题。由于石棉是绝热的,其导热能力特别差,通常反复使用制动器会使热量在刹车片中堆积起来,刹车片变热后,它的制动性能就要发生改变,要产生同样的摩擦和制动力会需要更多的踩刹车次数,这种现象被称为“制动萎缩”,如果刹车片达到一定的热度,将导致制动失灵。
当车辆制造商和制动材料供应商决定发展新的更安全的石棉替代品时,新的摩擦材料几乎同时应运而生。这就是下面要谈到的“半金属”混合物型和无石棉有机物型(NAO)刹车片。
“半金属”混合物型刹车片
“半金属”混合物型刹车片(Semi-met)主要是采用粗糙的钢丝绒作为加固纤维和重要的混合物。从外观上(细的纤维和微粒)可以很方便地将石棉型和无石棉有机物型刹车片(NAO)区分开来,另外它们还具有一定的磁性。
钢丝绒具有较高的强度和导热性,这使得“半金属”混合物型刹车片同传统的石棉型刹车片有着不同的制动特性。例如:“半金属”刹车片内部金属含量较高而强度大,高金属含量同时也改变了刹车片的摩擦特性,通常是指“半金属”刹车片需要更高的制动压力来完成同样的制动效果。特别是在低温环境中高金属含量同样也就意味着刹车片会引起较大的制动盘或制动鼓的表面磨损,同时会产生更大的噪音。
“半金属”混合物型刹车片(Semi-met)的主要优点在于它的温控能力及较高的制动温度,同石棉型的传热性能差与制动盘、制动鼓的冷却能力差相比它们在刹车时帮助制动盘和制动鼓将热量从其表面上散发出去,热量被传递到制动钳及其组件上。当然如果这些热量处理不当也会产生问题,刹车液受热后温度会上升,如果温度达到一定水平,将导致制动萎缩和刹车液沸腾。这种热量同时对制动钳、活塞密封圈及回位弹簧也有一定的影响,会加快这些组件老化,这也是在制动维修时要重新装配制动钳及更换金属件的原因。
无石棉有机物型刹革材料{NAO)
无石棉有机物型刹车材料主要使用玻璃纤维、芳香族聚酷纤维酷或其它纤维(碳、陶瓷等)来作为加固材料,其性能主要取决于纤维的类型及其它添加混合物。
无石棉有机物刹车材料主要是作为石棉的替代晶而研制的,用于制动鼓或制动蹄,但是近期它们也正在开始被尝试用作前盘式刹车片的替代品。就性能而言,NAO型刹车片更接近石棉刹车片,而不是半金属刹车片。它不像半金属刹车片那样具有良好的导热性和良好的高温可控性。
新型的NAO原材料与石棉刹车片相比有何不同?典型的石棉为基础的摩擦材料含有五到七种基础混合物,它们包括加固用石棉纤维、多种添加材料以及粘合剂等,如亚麻仁油、树脂、苯酣醒、树脂。相比较而言,NAO摩擦材料大约包含十七种不同的棍合物材料,因为去掉石棉不能等同于简单地更换一种替代品,而需要用一大批混合物来保证制动性能,使之持平或超过石棉摩擦块的制动效果。
NAO型刹车片的材料已经历了几次变革,现在的NAO材料在诸多方面已经有效地超过了石棉刹车片的性能,这主要是在抗摩性能及噪音等
制动摩擦片摩擦系数高低对制动的影响?
制动摩擦片的摩擦系数过高或过低都会影响汽车的制动性能。尤其是汽车在高速行驶中需紧急制动时,摩擦系数过低就会出现制动不灵敏,而摩擦系数过高就会出现轮胎抱死现象,进而造成车辆甩尾和打滑,对行车安全构成严重威胁。
按照国家标准,制动摩擦片的适宜工作温度为100~350℃。但许多劣质制动摩擦片在温度达到250℃时,其摩擦系数就会急剧下降,而此时制动就会完全失灵。一般来说,按照SAE标准,制动摩擦片生产厂商都会选用FF级额定系数,即摩擦额定系数为0.35~0.45。
制动摩擦片的寿命与硬度的关系是怎样的?
制动摩擦片的寿命与表面硬度并没有一定的关系。但如果表面硬度高时,制动摩擦片与制动盘的实际接触面积小,往往会影响使用寿命。而影响制动摩擦片寿命的主要因素包括硬度、强度、摩擦材料的磨损性等。一般情况下,前制动摩擦片的寿命为3万km,后制动摩擦片的使用寿命为12万km。
制动时为什么会产生抖动现象?
往往是由于制动摩擦片或制动盘的变形造成的,这与制动摩擦片和制动盘的材质、加工精度及使用受热变形有关,其主要原因有制动盘厚薄不匀、制动鼓的圆度差、制动摩擦片的不均匀磨损,以及热变形和热斑等。
除此之外,制动卡钳的变形或安装不当,以及制动摩擦片的摩擦系数不稳定也会引起制动时抖动。另外,如果制动摩擦片在制动时产生的振动频率与悬挂系统产生共振时,也会产生抖动现象。涉水后对制动性能的影响?由于涉水后制动摩擦片/蹄与制动盘/鼓之间有一层水膜,减小了摩擦力,会影响制动效果,而且制动鼓内的水也不容易散出。对于盘式制动器来说,这种涉水对于制动效果带来的影响会低一些,因为盘式制动器的制动摩擦片接触面积小,而且是暴露在外,不会存留水滴。在车轮转动时由于离心力的作用,制动盘片上的水滴会很快散失,只要涉水后猛踩几脚制动就会去除残留的水层。但对于鼓式制动器来说,在涉水后必须要边走边踩制动,即边踩油门边踩制动,连续几次后可将制动蹄与制动鼓之间的水份蒸发掉,进而恢复制动效果。
为什么制动时会产生噪声?
制动时噪声的产生主要是由于悬挂系统相关部件的共振或相互干涉引起的。但也存在由于制动盘的材料使用不当或变形,制动摩擦片的硬度、孔隙率、摩擦特性和压缩特性不合格,制动摩擦片和制动盘受潮生锈(只需制动几次即可恢复),制动摩擦片配方中的金属丝太硬,制动摩擦片磨损程度报警,以及机械式制动摩擦片刮盘等原因引起的噪声或尖叫。
什么新装的制动摩擦片有制动偏软的现象?
在更换新的制动摩擦片后可能会出现制动偏软的现象,其可能有原因有:制动摩擦片安装不符标准,制动盘表面有污染而未清洁,制动管路存在故障或制动液不足,制动液压缸内排气不彻底,制动盘过度磨损且表面不平整,以及制动摩擦片质量不合格。
为什么会出现制动迟滞现象?
出现制动迟滞的现象,可能原因有:制动器回位弹簧失灵,制动摩擦片与制动盘间隙不当或装配尺寸过紧,制动摩擦片热膨胀性能不合格,以及驻车制动回位不良。
制动时冒烟是为什么?
制动摩擦片中含有20%左右的有机物,温度过高时会发生分解并冒烟,并在摩擦片表面形成一层油状物质,影响制动效果。而发生这种现象可能的原因有:在下坡时频繁制动,引起温度过高而冒烟;制动摩擦片的配方中有机物含量不合格,超标。
制动摩擦片的背板为何会脱落?
制动摩擦片的背板脱落有两种情况,一是背板与摩擦材料之间产生裂纹;二是摩擦材料自身产生裂纹。而可能的原因有:背板的前期处理工艺差,摩擦材料的稳定性差,压制工艺不合格,粘合剂质量差,使用温度过高,不正确的安装、撞击和敲打。
制动摩擦片内槽的作用?
制动摩擦片内槽的作用有排放气体,降低噪音并改变产品固有频率,排出磨屑,增强摩擦材料与背板的粘合程度。